
_START_ARTICLE_
أجهزة التحكم في المفاصل القائمة على نموذج المخيخ
_START_PARAGRAPH_
أجهزة التحكم في المفاصل القائمة على نموذج المُخيخ (CMAC) هو نوعٌ من الشبكة العصبِيَّة التي تستند إلى نموذجٍ من مُخيخ الثدييات، ويُعرف أيضًا باسم الحاسوب الحِسابي للنموذج المُخيخيّ (Cerebellar Model Arithmetic Computer)، كما يُعد أحد أنواع الذاكرة الترابُطيَّة،
_START_SECTION_
نظرة عامة
_START_PARAGRAPH_
كان أول من اقترح نظام (CMAC) كنموذجٍ وظيفي لأجهزة التحكم في الروبوت هو جيمس ألبوس (James Albus) عام 1975 (ومن هنا جاءت التسمية)، لكنه استُخدِم بدرجةٍ كبيرة في تَعَلُّم التعزيز وأيضًا فيما يتعَلَّق بالتصنيف الآليّ في مجتمع التَعَلُّم الآليّ، يقوم (CMAC) بحِساب الدالَّة , حيث تُمَثِّل قيمة  عدد أبعاد المُدخلات، ويُقَسَّمُ حَيِّز المُدخلات إلى مُستطيلاتٍ لديها أكثر من ثلاثة أبعاد تُسَمَّى (hyper-rectangles)، يكون كلٌ منها مقرونًا بخليَّة ذاكرة، وتحتوي خلايا الذاكرة على الأوزان التي يتم تعديلها أثناء التدريب، وعادةً ما يتم استخدام أكثر من عنصرٍ لتكميم حَيِّز المُدخلات، وذلك لكي ترتبط أية نقطةٍ في حَيِّز المُدخلات بعددٍ من المُستطيلات التي لديها أكثر من ثلاثة أبعاد، وبالتالي تقترن بعددٍ من خلايا الذاكرة. إنَّ مُخرجات نظام (CMAC) هو المجموع الجَبرِي للأوزان في كل خلايا الذاكرة التي تُنَشطها نقطة المُدخلات._NEWLINE_أي تغييرٍ يحدث في قيمة نقطة المُدخلات ينتج عنه تغيير في مجموعة المُستطيلات المُنَشَّطة التي لديها أكثر من ثلاثة أبعاد، وبالتالي حدوث تغيير في مجموعة خلايا الذاكرة التي تُشارِك في مُخرجات نظام (CMAC)، لذلك تُخَزَّن مُخرجات (CMAC) بطريقةٍ مُوَزَّعة, بحيث أنَّ المُخرجات التي تتشابه مع أية نقطةٍ في حَيِّز المُدخلات تُشتَّق من القيمة المُخَزَّنة في عدد من خلايا الذاكرة (لذلك سُمِيَّت بالذاكرة الترابُطِيَّة)، وهذا يشترط مبدأ التعميم.
_START_SECTION_
القوالِب البِنائيَّة
_START_PARAGRAPH_
في الصورة الموجودة جهة اليسار، هناك مُدخلان لنظام (CMAC) المرسوم كحَيِّزٍ ذي بُعدين، وقد استُخدِمت دالتين تقيميَّتين لتقسيم هذا الحَيِّز بواسطة شبكتين مُتداخلتين (يُعرَض أحدهما بخطوط أغمق). ويتضح أحد المُدخلات قُرب الوسط, وهذا يُسَبِّب تنشيط اثنين من خلايا الذاكرة لتتشابه مع المنطقة المُظَلَّلة، وإذا ظهرت نقطةٌ أخرى بالقرب من النقطة السابق ذكرها, فسوف تشترك معها في بعض المساحة من خلايا الذاكرة، مما يوفر التعميم._NEWLINE_يتمَّ توجيه (CMAC) من خلال طريقتين: تقديم أزواج من نِقاط المدخلات وقِيَم المُخرجات, وتعديل الأوزان في خلايا الذاكرة من خلال نسبة الخطأ الملحوظة عند المُخرجات، وتُقَدِّم هذه الخوارزمية التدريبية البسيطة دليلاً على التقارُب._NEWLINE_من الطبيعي إضافة دالَّة جوهريَّة للمُستطيل الذي لديه أكثر من ثلاثة أبعاد, لكي يكون للنِقاط التي تتجه نحو حافة هذا المُستطيل تنشيطٌ أقل من النِقاط التي تتجه بالقُرب من مركزه._NEWLINE_إحدى المشاكل الرئيسية المذكورة في الاستخدام العمليّ لنظام (CMAC) هي الحجم اللاَّزم للذاكرة، والذي يرتبط بشكلٍ مُباشر بعدد الخلايا المُستخدَمة، لكن يتمَّ التخفيف من حدة هذه المشكلة عادةً عن طريق استخدام دالة هاش (hash function)، وتوفير مخزون الذاكرة للخلايا الفعلِيَّة فقط والتي تُنَشَّطها المُدخلات.